Zr ve Mg esaslı ince film metalik cam biyomalzemelerin özelliklerinin araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MURAT AKBULUT

Danışman: Mehmet Karakan

Özet:

DOKTORA TEZİ Zr ve Mg ESASLI İNCE FİLM METALİK CAM BİYOMALZEMELERİN ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI Murat AKBULUT Danışman: Prof. Dr. Mehmet KARAKAN Amaç: Ticari saf Ti taban malzeme üzerinde üretilen tek ve çok katlı ince filmlerin performanslarının araştırılması. Yöntem: Ticari saf Ti taban üzerine magnetron sıçratma yöntemiyle Zr ve Mg esaslı tek ve çok katlı filmler kaplanmış, numunelerin mikroyapı, pürüzlülük, ıslanabilirlik, mikrosertlik, adezyon, PBS ortamında aşınma ve korozyon davranışları araştırılmıştır. Mikroyapısal karakterizasyonlar; XRD, XPS, SEM, AFM, 3D profilometreyle, ıslanabilirlik; su ve PBS kullanılarak durağan damla yöntemiyle, adezyon; çizik testiyle, sertlik; vickers mikrosertlik yöntemiyle, aşınma; PBS ortamında ileri-geri aşınma yöntemiyle ve korozyon; PBS ortamında açık devre potansiyeli, potansiyodinamik polarizasyon, elektrokimyasal empedans spektroskopisi yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Ticari saf Ti üzerine yapılan filmler genelde pürüzlülüğü düşürmüş ve temas açısını yükselterek hidrofobikliği geliştirmiştir. Mg-Al(M) haricindeki çok katlı yapıların mikro sertliği tabandan daha yüksek ve tek katlıların hepsi tabandan daha düşüktür. Mg esaslı olanların film adezyonlarının, Zr esaslı olanlara göre üstün oldukları gözlenmiştir. Aşınma verileri, en düşük aşınma miktarının Ti’a ve sürtünme katsayısının ise Mg-Al(M)’a ait olduğunu göstermiştir. Korozyon davranışına göre Ti’un kaplamalardan daha üstün olduğu tespit edilmiştir. Ancak kaplamalar arasında, çok katlıların akım yoğunluğu üzerinde, tek katlıların ise potansiyel üzerinde olumlu etkisi görülmüştür. Korozyon özellikleri üzerinde pürüzlülük ve Mg ilavesinin olumsuz, Zr, Al ve Zn elementlerinin ilavesinin ise olumlu etkiye sahip olduğu saptanmıştır. Sonuç: Ticari saf Ti taban malzemenin mikrosertliği ve hidrofobikliği, üretilen ince film kaplamalarla artırılmıştır. Aşınma miktarında filmler taban malzemenin gerisinde kalmıştır, ancak en düşük sürtünme katsayısının Mg-Al(M)’a ait olduğu tespit edilmiştir. Korozyonda taban malzemenin filmlere göre üstün olduğu görülmüştür. Film adezyonunda ise Mg esaslıların Zr esaslılara göre daha iyi olduğu saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: ince film metalik cam, magnetron sıçratma, triboloji, adezyon, korozyon, hidrofobiklik, mikrosertlik Temmuz 2022, 129 sayfa